温度对许氏平鲉性腺分化的影响及其机制
张思敏， 王孝杰， 李吉方*， 温海深， 吕里康
【摘 要】摘要：本研究以许氏平鲉为实验对象，设置3组不同温度，即高温组(24 °C)、对照组(20 °C)和低温组(16 °C)，利用组织切片技术、酶联免疫法(ELISA)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)等技术探究温度对许氏平鲉性腺分化的影响及其潜在机制。结果显示，在40 dpb时，24 °C下性腺发育最快，16 °C下最慢，24 °C、20 °C和16 °C下雌性率分别为70.0%、42.9%和33.3%。24 °C和20 °C下，E2在较高水平持续时间较长，T水平在30～35 dpb时急剧降低，16 °C下的E2水平迅速下降，35 dpb时T仍处于较高水平，说明在性腺分化期间，温度较高时，E2水平较高，T水平较低，性腺偏雌性发育；反之，性腺偏雄性发育。在24 °C下，35～40 dpb时的cyp19a1a mRNA的表达显著上调，可能与高温导致性腺分化偏雌性发育有关；在16 °C下，30～50 dpb时ERβ2 mRNA的表达显著下调，说明ERβ2的表达被抑制可能与性腺偏雄性发育有关；24 °C和20 °C下，foxl2 mRNA的表达在25～35 dpb时处于较高水平，而低温组在30 dpb时表达水平开始上升，说明foxl2在性腺分化早期的高表达水平可能与卵巢分化的速率有关；在30～50 dpb，sox3、sox9和dmrt1的表达水平变化总趋势基本一致，说明三者之间的表达有一定的联系，可能与精巢的分化速率有关。 【期刊名称】水产学报 【年(卷),期】2024(043)007 【总页数】12
【关键词】 许氏平鲉；温度；性腺分化
修回日期：2024-01-03
资助项目：国家自然科学基金(41676126)
鱼类的性腺分化包括两个方面：细胞学和解剖学(组织学)。解剖学方面，性腺分化的标志包括是否有卵巢腔的形成，是否出现输精管、微血管的位置、原始性腺的大小和形状以及原始生殖细胞(primordial germ cell, PGC)数目等[1-2]。在硬骨鱼类的性腺分化中，一般卵巢先分化，精巢后分化。卵巢分化的主要标志是卵巢腔的形成，同时也是解剖学上性腺分化开始的标志。一般的，将生殖细胞减数分裂的开始作为细胞学上性腺分化的标志，但很多鱼类发育到生殖细胞减数分裂这一时期历时较长[3]。
作为低等脊椎动物的鱼类，其性别决定与分化除了受遗传型性别决定(genetic sex determination, GSD)外，还存在环境型性别决定(environmental sex determination, ESD) [4]。影响鱼类性别分化的环境因子主要包括温度、光周期、pH值、盐度、种群密度等[5]。其中温度是最主要的影响因子，也是人们研究较多的一种。据报道，鱼类的温度依赖型性别决定(temperature-dependent sex determination, TSD)可以划分为三种类型[6]：一是在高温下产生雄性较多，低温产生雌性较多，大部分鱼类均属于此种类型，比如舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和金鱼(Carassius auratus)等[7-9]；第二种则与之相反，比如斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)和鲫等[10-11]，在高温下产生雌性较多，低温产生雄性较多；三是在高温和低温下，产生的均为单性雄性，中间温度性比为1∶1，比如牙鲆(Paralichthys olivaceus)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)等[12-13]。 鱼类的性别分化及发育以遗传因素为基础，同时受到外界环境以及自身内分泌
调节的影响，三者共同作用，因此鱼类的性别决定机制复杂多变[14]。目前，鱼类的性别决定机制的研究逐渐成为热点，其中性腺分化相关基因的研究主要集中在芳香化酶基因、sox9、dmrt1基因上，ERα、ERβ2、AR等核受体基因，foxl2、sox3、amh和Tra2等基因的相关报道也逐渐增多[15]。
本研究在卵胎生许氏平鲉(Sebastes schlegelii)性腺分化时期进行不同温度处理实验，利用组织学切片技术观察其性腺分化与发育情况，探究了温度对许氏平鲉性腺分化的影响。同时，通过测定性类固醇激素水平和性别分化相关基因的表达情况，探究了不同温度对性腺分化影响中的潜在机制。旨在为卵胎生鱼类性腺分化的研究提供一定的理论依据，同时为环境调控鱼类性腺分化技术的研发提供一定的资料，并对许氏平鲉养殖生产提供一定的理论指导。
1 材料与方法
1.1 实验对象
本实验所用许氏平鲉仔稚鱼来自山东东营利津县双瀛水产苗种有限责任公司。 1.2 实验设计
取自然条件下养殖的21日龄 (day post birth, dpb)许氏平鲉仔鱼进行实验，设置3组，分别为高温组(24 °C)、对照组(20 °C)和低温组(16 °C)。每天升高或降低1 °C，4 d内逐渐升温或降温至设定温度，其他条件不变。每天投喂卤虫无节幼体，30 dpb时投喂卤虫无节幼体+配合饲料；40 dpb以后投喂配合饲料。25～50 dpb取样(实验鱼全长为8.6～37.3 mm)，每隔5 d取样1次，每次随机取20尾鱼测量全长，随机取10尾于波恩氏液中，全鱼固定保存，取10尾于液氮中快速冷冻，-80 °C保存，备用。 1.3 组织切片及观察
温度对许氏平鲉性腺分化的影响及其机制
